難怪霍金擔心,新的研究表明,銀河系可能存在多個外星文明

2021-01-18 騰訊網

近期SETI的天文學家在新的研究中表示,銀河系類似太陽的恆星系統,大約有一半,其內部都可能存在著和地球一樣大小的宜居星球。在這些行星上,液態水的存在是常態。對於外星生命來說,這是一個好兆頭。天文學家通過來自美國宇航局(NASA)搜尋行星的克卜勒(Kepler)太空飛行器的數據,估算了這些行星的數量。

多年以來,克卜勒一直監測著宇宙深空的恆星,統計著可觀測恆星系統內的行星,它們在繞恆星運轉時遮住該恆星的一部分光時產生的短暫閃爍。到2018年任務結束時,克卜勒發現了約2,800個系外行星,其中許多行星的運行軌跡都與繞太陽公轉的地球軌跡相似。但是克卜勒的主要目標是確定是否存在類似地球這樣環境的行星。該計算需要歐洲航天局蓋亞太空飛行器的幫助,該太空飛行器一直在監視整個銀河系中的恆星。有了蓋亞的觀測數據,科學家們終於能夠確定銀河系中有數億顆類似地球的系外行星圍繞它們的恆星運轉,其中,距離最近的行星離我們約有20光年的距離。

著名的德雷克方程式使用七個變量來估計銀河系中文明數量。它涉及到諸如類似太陽的恆星在銀河系中所佔的比例,以及每個系統中宜居行星的數量等因素。並且根據這些宜居行星,還要考慮生命進化的頻率,以及這些生命形態最終演化出文明的頻率。

科學家花費了半個多世紀的時間,才開始確定有多少顆行星是宜居行星。1961年前,天文學家只知道除了太陽系以外,沒有任何其它星球圍繞著恆星運行。儘管行星形成理論認為系外行星應該很普遍,但我們沒有觀測到證據表明它們的存在。但是通過研究近一二十年的觀測數據,很明顯,在銀河系中,行星非常普遍,而且數量超過恆星。平均而言,幾乎每顆恆星都至少擁有一個行星。但是科學家真正的追求是尋找像地球這樣的行星。早期估計表明,也許有20%的類似太陽的恆星,其內部系統擁有宜居環境的行星。現在我們知道,這個數字接近50%,甚至更多。平均而言,其他所有類似太陽的恆星都可能有一個潛在宜居的行星。為了得出這個結論,科學家們結合克卜勒和蓋亞(Gaia)的數據,該數據正在追蹤十億顆恆星系統內的行星。他們確定了克卜勒追蹤的行星大小大致是地球半徑0.5到1.5之間。它們可能是巖石的,而不是氣體的。同時,研究小組計算的不是每個星球與每個恆星的距離,而是設法弄清楚這些行星是否有類似地球一樣的環境,

一旦科學家們獲得了已知的巖石行星,宜居的環境和類似太陽恆星軌道的樣本量,他們便能夠估算出整個銀河系中存在多少顆宜居行星。目前,他們推測,銀河系中有37%到60%類似太陽的恆星應該擁有一個溫度適宜,類似地球大小的行星,並且使用更加自由的計算方法來估算該行星在軌道所獲得的能量時,通過研究,他們發現多達58個有太陽88%大小的恆星可以擁有這樣一個環境。

當然,仍有許多因素決定了宜居帶中的世界是否對確實宜居。如:磁場,大氣層,水含量和板塊構造等,這些特徵也起著不可缺少作用,就目前而言,還不能清晰這些特徵。目前最接近這樣環境的行星大約在20光年以內,另外有4個環境適宜的行星大約在33光年以內。

現在,科學家對跨星系存在多少類似於地球環境的行星有了大致的了解,他們可以在德雷克方程中的變量中。繼續研究剩下的諸多因素,包括至關重要的問題,即外星人目前的文明水平,以我們目前的技術是否檢測得到,以及這種文明存在的長度。

同時,科學家非常想知道方程式中的下一個因素:生活在宜居行星上外星生命進化的比例。隨著人類繼續對太陽系的探索,我們發現適合居住的生態環境的列表很長而且種類繁多。火星或木星冰冷的衛星歐羅巴等,都有可能擁有微生物生命,甚至金星上方的有毒雲層也可能蘊藏著生命形式。

如果說僅找到地外生命的例子,就能證明,地球生物的存在不是宇宙的唯一。那麼,就目前科學家計算出銀河系中宜居環境的數量而言,科學家表示,外星文明的存在基本上是不可避免的。

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